химический каталог




Курс физической химии. Том I

Автор Я.И.Герасимов

их равновесий.

Энтропия твердого вещества вычисляется по уравнению (III, 30). Для вычисления необходимо знать экспериментальные значения теплоемкости, определенные до возможно более низких температур—до 10 °К, или, в крайнем случае, до 80 °К. Значение теплоемкости до 0 °К находят путем экстраполяции по уравнениям Дебая или Тарасова, либо с помощью эмпирических приемов.

При переходе в жидкое состояние при нормальной температуре плавления энтропия возрастает на величину приведенной теплоты плавления. Нагреванию жидкости отвечает увеличение энтропии, вычисляемое по уравнению (III, 27), причем в подынтегральную функцию входит теплоемкость жидкости.

Испарению жидкости при постоянном давлении (например, при р=760 мм рт. ст.) и нагреванию газа соответствует увеличение энтропии, аналогично тому, как это имеет место при плавлении твердого тела и нагревании'жидкости.

Таким образом, уравнение для вычисления энтропии газа при некоторой температуре Т будет иметь вид:

dT (III, 31)

* Сверхнизкие температуры достигаются последовательно: до-~1 °К—путем испарения жидкого гелия при малых давлениях, до 0,01 °К—путем адиабатического размагничивания электронно-парамагнитных кристаллических веществ и, наконец, до еще более низких температур—путем такого же размагничивания ядерно-магнитных веществ. С помощью последнего метода медь может быть охлаждена на короткое время до температуры, приближенно оцениваемой в 2-Ю"5 вК (Саймон с сотр., 1956).

** В дальнейшем мы ие будем пользоваться термином «абсолютная энтропия», а будем говорить просто об эитропиях веществ.

По этому уравнению можно вычислить энтропию реально-г о газа при температуре Т и 1 атм (если испарение проводилось при нормальной температуре кипения). Для получения значения энтропии идеального газа при 760 мм рт. ст. и 25 °С, которое приводится в таблице стандартных величин, необходимо ввести поправку*. Величина этой поправки, как правило, невелика и при приближенных расчетах ее можно не |учитывать.

Очевидно, что энтропию вещества, находящегося при температуре Т в жидком состоянии, также можно вычислить по уравнению (III, 31), причем два последних члена правой части уравнения исчезнут.

В том случае, когда вещество в твердом состоянии имеет не одну, а две или более модификации, в правой части уравнения (III, 31) добавятся соответствующие члены—прирост энтропии при переходе первой модификации во вторую, прирост энтропии при нагревании второй модификации и т. д.

Интегральные члены уравнения (III, 31) находят графическим интегрированием. Для этого строят кривые ср/Т~у(Т) и численное значение интеграла определяют по величине площади, ограниченной кривой и осью абсцисс, заключенными между соо!вет-ствующими температурами.

На рис. III, 3, иллюстрирующем графический метод расчета энтропии на примере вычисления энтропии этилена, изображены кривые СР1Т=<$(Т) для твердого, жидкого и газообразного этилена; штриховкой показаны площади, соответствующие приростам энтропии при нагревании**. (Изменения энтропии при агрегатных превращениях, естественно, не могут получить отражения на данной диаграмме.)

Ниже приводятся числовые значения отдельных слагаемых уравнения (III, 31) и стандартной энтропии газообразного этилена (кал! моль ? град):

j50K*^Sr> QoK» экстраполяция , 0,24

юз 9°к —15°К гРафическое интегрирование . . . 12,21

Л5ш1-~^~ Ю3,9 7,70

SM, 169,4°K — Ssc, юз,9°к • графическое интегрирование . 7,91

Хигп 3237

Тнсп. 169,4

298°к—*^г, ]69,4°К' графическое интегрирование ... 5,12

Переход к идеальному газу . 0,15

* Уравнения для расчета этой поправки получают, сочетая уравнение состояния реального газа с уравнением (III, 24).

** В правом верхнем углу рисунка представлена зависимость теплоемкости этилена от логарифма температуры: Cp=y(lg Т); пользуясь этим графиком, можно, как это видно из рис. III, 3, также найти значения энтропии этилена.

Стандартная энтропия этилена: Sl9S =52,44 кал!моль-град

Аналогично можно рассчитать энтропии любого вещества. Однако для расчета энтропии, особенно газообразного вещества, требуется выполнить серию точных и трудных экспериментальных исследований. Поэтому число веществ, для которых этим методом найдена энтропия, увеличивается медленно.

Энтропии веществ могут быть найдены и другим методом— путем квантово-статистического расчета. Этот метод описан в главе X, § 3*.

Величина энтропии сложным образом отражает всю совокупность свойств соединения в данном его агрегатном состоянии. Из таблицы, приведенной ниже, видно, что энтропия веществ зависит от молекулярного веса (и увеличивается с его ростом в ряду близких по свойствам веществ), от агрегатного состояния веществ (и возрастает при переходе от твердых тел к жидким и особенно к газообразным), а также от кристаллического строения (ср. энтропии графита и алмаза), изотопного состава (Н20 h?D20) и структуры молекул (я-бутан и изобутан).

В (т) . . . .

С (т), алмаз

С^(т), графит

Р'(т), бел. .

краен.

страница 40
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229

Скачать книгу "Курс физической химии. Том I" (6.03Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
цветы 101
Рекомендуем фирму Ренесанс - лестница на второй этаж в доме цена - доставка, монтаж.
кресло престиж серый
временное хранение вещей и мебели

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(09.12.2016)